晶体光学与岩石学试验教学大纲.docx
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晶体光学与岩石学试验教学大纲
《晶体光学与岩石学》实验教学大纲
（勘查技术与工程专业，选修，总计72学时，其中实验42学时）
第一篇晶体光学教学大纲
（总计30学时，其中实验20学时）
一、教学思想
晶体光学主要是研究可见光通过透明晶体所产生的一些光学现象及其规律的学科。
本大纲按照“加强基础、强化应用、激励创新、体现特色”的教学指导思想，阐明在偏光显微镜下研究鉴定透明矿物的基本方法和原理，熟悉一些常见造岩矿物的光学性质，学会使用“岩性矿物学”等工具书，为学习岩石学打下坚实的基础。
二、学时分配与授课方式
根据晶体光学教学大纲和教学计划的要求，本课程授课安排30学时，其中讲课10学时，实习课20学时。
具体进度依次安排如下：
《晶体光学与光性矿物学》学时分配和教学进度表
内容
讲课学时
实习学时
晶体光学基础与单偏光镜下的晶体光性
4
实验一偏光显微镜的使用及矿物颗粒大小及含量的测定
2
实验二与实验三单偏光镜下的晶体光性
4
正交偏光镜下的晶体光性
4
实验四，实验五与实验六正交偏光镜下的晶体光性
6
锥光镜下的晶体光性
2
实验七一轴晶与二轴晶干涉图
2
实验八石英，斜长石与钾长石鉴定
2
实验九斜长石成份测定
2
实验十碳酸盐矿物鉴定
2
合计
10
20
本课程采用多媒体教学方式完成教学内容。
三、考试方式
本课程考试方式为闭卷考试。
实习一偏光显微镜的使用及矿物颗粒大小、含量的测定
一、预习内容：
偏光显微镜的结构、使用方法及矿物含量的测定方法
二、目的要求：
1、熟悉偏光显微镜、学会偏光显微镜的一般调节与校正。
2、掌握矿物颗粒大小及含量的测定方法。
三、实习内容：
1、偏光显微镜的使用与调节
2、矿物颗粒大小及含量的测量
3、用目测法测量矿物的含量
四、课外作业：
1、反复练习对光、准焦及校正中心。
2、进一步熟悉偏光显微镜的构造。
3、练习在薄片中目估矿物的百分含量，测定矿物颗粒的大小。
实习二颜色和多色性的观察，解理及解理夹角的测量
一、预习内容：
矿物颜色和多色性的原理解理夹角的测量方法。
二、目的要求：
1、观察颜色和多色性
2、熟悉解理等级，学会解理夹角的测量方法。
三、实习内容：
1、确定下偏光镜的振动方向
2、颜色、多色性及吸收性的观察
3、解理的观察及解理夹角的测量
四、课外作业
1、黑云母、电气石、普通角闪石各有几个主色？
从实习中总结出各矿物的颜色及颜色浓度。
2、写出云母、角闪石、斜长石、磷灰石解理完善程度、组数。
3、根据实测写出角闪石、透辉石的解理夹角。
五、思考题
1、角闪石具两组完全解理，为什么在岩石切片中有时见一组解理？
有时见两组解理？
有时却不见解理？
2、测量解理夹角时，为什么要选用定向切面？
这种切面有何特征？
在镜下如何找寻？
实习三突起等级及折光率高低的比较
一、预习内容
矿物切片的边缘特征。
二、目的要求
1、熟悉突起等级，掌握不同等级的突起特征。
2、认识贝克线和色散效应，学会利用贝克线和色散效应确定相邻物质折光率的相对大小和突起正负。
三、实习内容
1、矿物边缘、糙面及突起等级的观察
2、用贝克线、色散效应法比较矿物折光率的高低。
四、实习作业
1、绘出D-001中矿物的形状、解理、突起等级。
2、说明D-005中石英、透辉石的突起等级，并说明确定依据。
3、绘图说明D-010中石英、钾长石接触处色散效应的颜色分布情况，说明二者的折光率相对高低及其正负。
五、思考题
1、石榴石为高正突起，所以糙面显著。
萤石是负高突起，为什么也有显著的糙面？
2、为什么石英在薄片中往往轮廓不清，而石榴石却常有较宽的黑边？
3、白云石、白云母为什么会产生闪突起？
什么情况下无闪突起？
实习四消光、干涉、干涉色的观察及
干涉色级序和干涉色升降判断
一、预习内容：
消光、干涉现象的基本原理及干涉色级序的特征。
二、目的要求：
1、学会正交偏光镜的装置和调节。
2、观察消光和干涉现象。
3、认识1～3级干涉色级序和高级白干涉色的特征。
掌握各级序干涉色的特征。
熟悉并掌握直观法、楔形边法及利用试板确定干涉色级序的方法。
4、利用色谱表，求得矿物双折率。
三、实习内容
1、正交偏光镜下观察的准备
2、消光与干涉现象的观察
3、准确消光位的确定
4、干涉色的观察
5、判断干涉色级序
6、判断干涉色级序升降
四、实习作业
总结各级干涉色特征及识别经验。
写出D一005中透辉石的最高干涉色级序并简述判断方法。
五、思考题
1、正交光镜下全消光的矿物都是均质体吗？
为什么？
2、石英在标准薄片厚度的切片中最高干涉色为一级亮白，为什么在石英楔中干涉色可以达到三、四级？
3、非均质体矿物的任意切面（除⊥OA外）在正文偏光镜下为什么呈现四次消光，四次明亮？
4、石英的干涉色为一级灰，加入石膏试板后变为一级黄，说明异名轴平行，干涉色降低。
但在干涉色色谱表上，一级黄高于一级灰，这应如何理解，
5、消光和消色在本质上有何差别？
实习五双折率的测量和光率体轴名的测定
一、预习内容：
矿片中矿物双折率的测量方法和光率体轴名的测定方法
二、目的要求
1、学会测定矿片中矿物的双折射率的方法。
2、学会确定光率体轴名称的方法。
三、实习内容：
1、双折射率的测量
2、光率体轴位置和名称的确定
四、实习作业：
1、写出橄榄石的最大双折射率。
2、绘图表示透辉石具一组解理切片和两组解理切片的光率体轴名称和位置。
3、绘图表示电气石和磷灰石最高干涉色切面面上的光率体轴名称和位置（可以在课外作）。
五、思考题
1、正长石Ng=1.524，Nm=1.522,Np=1.518，当干涉色为一级黄时，薄片厚度是多少？
2、确走光率体轴名称时，为什么要将矿片从消光位转45°?
实习六消光类型、消光角及延长符号的测定
一、预习内容：
消光类型、消光角及延长符号的测定方法。
二、目的要求
1、认识各种消光类型。
2、学会消光角及延长符号的测定方法。
3、观察双晶。
二、实习内容
1、观察磷灰石、角闪石、电气石、白云母不同方向切面的消光类型。
2、测量磷灰石、电气石、白云母的延长符号。
3、测普通角闪石、透辉石的消光角，确定其延长符号。
4．示教简单双晶（辉石）、卡式双晶（正长石）、聚片双晶（斜长石）、格状双晶（微斜长石）。
三、实习作业
1、画图表示三种不同的消光类型。
2、画图表示磷灰石、电气石、白云母切片的延长符号。
3、写出普遍角闪石、透辉石的消光角，确定延长符号。
4、综合磷灰石、白云母、透辉石的消光类型，推断其所属晶系。
四、思考题
1、硬石膏是斜方晶系的矿物，应以哪种消光类型为主？
角闪石是单斜晶系的矿物，应以哪种消光类型为主？
2、哪些晶系的矿物需要测定消光角？
欲测消光角，应选择何种切面？
3、测出透辉石的消光角C∧g=45°时，其延性（延长符号）有无鉴定意义？
实习七一轴晶与二轴晶干涉图
一、预习内容：
一轴晶与二轴晶干涉图的形成机理。
二、目的要求：
1、学会锥光装置；
2、认识一轴晶垂直光轴切片的干涉图，利用干涉图测定光性正负。
3、认识二轴晶垂直锐角等分线Bxa切片、垂直光轴切片干涉图并用以测定光性符号，估计2V.
三、实习内容：
1、锥光镜下观察的操作程序。
2、观察金云母（D017）的干涉图特征，并测定光性正负。
3、观察石英（示教）斜交光轴切片的干涉图特征，并测定光性正负。
示石英、白云石斜交光轴（光轴出露点在视域中）干涉图特征。
4、观察白云母（D024）垂直锐角等分线切片干涉图特征并测定光性正负。
5、找硬石膏（D028）垂直光轴切片，观察干涉图特征，测定光性正负，估计2V。
6、观察石膏（D027）平行光轴面切片的干涉图（示教）。
四、实习作业
1、绘图说明一轴晶垂直光轴切片的干涉图特征及测定光性正负的依据。
2、绘图说明二轴晶垂直锐角等分线Bxa切片、垂直OA切片干涉图特征及测定光性正负的依据。
五、思考题
1、一轴晶垂直光轴切片的干涉图有何特征？
2、二轴晶垂直锐角等分线的干涉图有何特征？
实习八石英，斜长石，钾长石鉴定
一、预习内容：
淡色矿物的光性特征。
二、目的要求：
1、在D010中识别石英，斜长石，钾长石。
初步掌握其鉴别特征。
2、在D001中观察黑云母，白云母。
二、实习作业：
1、写出石英，斜长石，钾长石的光性特征及其鉴别特征。
2、写出云母类的鉴别特征。
实习九斜长石成份鉴定
一、预习内容：
斜长石成份鉴定方法
二、目的要求
在D010、D029中鉴定斜长石成份。
三、实习内容：
用垂直（010）晶带最大对称消光角法测定D029，D010中斜长石的牌号。
四、实习作业
写出D029或D010中斜长石的成分。
实习十碳酸盐类矿物
一、预习内容：
碳酸盐类矿物的光性特征
二、目的要求：
掌握D008方解石及D009白云石的光性特征
三、实习内容：
观察D008方解石及D009白云石的光性特征。
四、实习作业：
总结碳酸盐类矿物的鉴定特征以及方解石，白云石的鉴别特征。
第二篇沉积岩石学教学大纲
（总计42学时，其中实验20学时）
一、教学思想：
沉积岩是分布面积很广的地表生成物，大陆表面约有75%的面积被沉积层覆盖，大洋底几乎全部被沉积物和沉积岩所覆盖。
本课程在教学中以“加强基础、强化应用、激励创新、体现特色”为指导思想，精减了沉积岩岩理学陈旧内容，加强了陆源碎屑岩的成岩作用、碳酸盐岩的形成机理等进展性内容。
沉积岩石学是一门实践性很强的学科，因而教学中加强了陆源碎屑岩与碳酶盐岩鉴定的实验内容。
二、学时分配与授课方式：
根据沉积岩石学教学大纲和教学计划的要求，本课程授课安排42学时，其中讲课22学时，实习课20学时。
具体进度依次安排如下：
《沉积岩石学》学时分配及教学进度安排表
序次
内容
学时
1
第一章
绪论
6
2
实习一
沉积岩的构造和颜色
2
3
第二章
陆源碎屑岩
8
4
实习二
砾岩、砂岩的填隙物及胶结类型
2
5
实习三
石英砂岩
2
6
实习四
长石砂岩
2
7
实习五
岩屑砂岩、粉砂岩、泥质岩
2
8
实习六
碎屑岩粒度分析
2
9
第三章
火山碎屑岩
2
10
实习七
火山碎屑岩
2
11
第四章
内源沉积岩
6
12
实习八
碳酸盐岩的结构
2
13
实习九
碳酸盐岩的系统鉴定
2
14
实习十
硅质岩、铝质岩、铁质岩、锰质岩、磷质岩和蒸发岩
2
本课程采用多媒体教学方式完成教学内容。
三、考试方式：
闭卷考试
实习一沉积岩的构造和颜色
一、预习内容
1、沉积构造的分类、类型以及各种构造的主要特征。
2、原生色与次生色的概念及其与沉积环境的关系。
二、目的要求
1、观察沉积岩的基本构造形态，掌握各种构造的主要特征，注意联系其成因进行环境分析。
2、观察沉积岩的颜色，注意原生色和次生色的区别，联系其成因分析沉积岩形成时的古气候条件及氧化还原环境。
三、观察内容
1．构造标本
（1）层理：
①水平层理B38-2002，B2-2059
②波状层理B0-046，B0-047，B0-048
③交错层理B13-1008，B13-1002
（2）层面构造
①波痕：
A.流水波痕（前进型）B0-027，B0-037
B.浪成波痕（对称型）B0-026
C.叠加波痕B0-038
②干裂B0-024，B0-021
③雨痕B0-082
④石盐假晶B0-075
⑤槽模和沟模B0-014，B0-063
（3）生物成因构造
①虫孔及虫迹B0-072
②植物根须B0-074
（4）同生变形构造
①揉皱层理B0-049
②重荷模B0-005
（5）化学成因构造
①结核B0-096，B0-090
②缝合线B0-079
③叠锥B0-078
④假层理（韵环）B2-2006
2.颜色标本
①原生色B13-2009，B2-2024，B13-1004，B33-2002
②次生色B2-2006
实习二砾岩、碎屑岩的填隙物和胶结类型
一、预习内容
1、砾岩的概念、分类及常见类型。
2、碎屑岩的结构、常见填隙物及胶结类型。
二、目的要求
1、观察各种砾岩和角砾岩标本，掌握砾岩和角砾岩的基本特征。
2、区分碎屑颗粒、基质和胶结物三种主要结构组分。
3、熟悉常见的填隙和胶结类型
三、观察内容
1．砾岩标本
B12-001溶洞崩塌角砾岩；B12-050河成砾岩
B12-034残积角砾岩；B12-046滨海砾岩
B12-049冰碛角砾岩
2．填隙物和胶结类型（在薄片中观察）
B13-1001（或B13-1023）溶蚀胶结（水云母）
B13-1002凝块（斑点）式胶结（赤铁矿）
B13-1004基底式胶结（白云石）
B13-1017（或B13-1022）孔隙式胶结（高岭石）
B13-1010再生式胶结（石英自生加大）
B13-2014孔隙式胶结（绿泥石）
B13-1024再生式，薄膜式胶结（石英加大、绿泥石膜）
B13-4005连晶式胶结（方解石）
B13-3006（或B13-3010）基底式胶结（粘土）
B13-3007孔隙式（绿泥石）充填式（方解石）胶结
B13-4007连晶式（硬石膏）再生式（石英自生加大）胶结
B13-2022/B13-2012孔隙-连晶式胶结（沸石）
四、作业
1、绘图说明B13-4007（B13-2010）、B13-3006（B13-3010）的碎屑颗粒、基质和胶结物。
2、绘图说明B13-1017（B13-1022）的胶结物和胶结类型。
实习三石英砂岩
一、预习内容
1、砂岩的成分分类特征。
2、石英砂岩分类的岩石学特征。
二、目的要求
通过标本和薄片的观察，掌握石英砂岩及长石石英砂岩的主要岩性特征。
观察时应注意下列几点：
1、颜色、致密程度、硬度及构造特征。
2、区分碎屑颗粒、基质和胶结物三种主要结构组分，并测定其百分含量。
3、区分碎屑中石英、长石和岩屑三类基本颗粒。
并测定其粒径、圆度、分选性及百分含量。
4、重矿物的种类及数量。
胶结类型。
三、标本和薄片
1.石英砂岩
B13-1001或B13-1023（水云母胶结）
B13-1002（赤铁矿胶结）
B13-1010（硅质胶结）
B13-1017或B13-1022（高岭石胶结）
2.长石石英砂岩B13-4009；B13-4005；B13-4023
四、作业
系统鉴定B13-1002或B13-4005标本和薄片，全面描述并定出岩石名称。
实习四长石砂岩
一、预习内容
长石砂岩类的成分、分类、结构及构造特征。
二、目的要求
详细观察标本和薄片，掌握长石砂岩的主要岩性特征。
观察时应注意下列几点：
1、颜色、硬度、致密程度及构造特征。
2、区分碎屑、基质和胶结物三种主要结构组分，测定其百分含量。
3、区分碎屑中石英、长石和岩屑三类基本颗粒，并测定其粒径、圆度、分选性及百分含量
4、重矿物的种类及含量。
胶结类型。
三、标本及薄片
B13-2007B13-2012（沸石胶结）
B13-2009（自生长石胶结）
B13-2013（方解石胶结）
B13-2015或B13-2022（沸石胶结，黑云母绿泥石化）
B13-2021（绿泥石胶结）
四、作业
系统鉴定B13-2022或B13-2012标本及薄片，全面描述并定出岩石名称。
实习五岩屑砂岩、粉砂岩、泥质岩
一、预习内容
1、岩屑砂岩的岩石学特征。
2、粉砂岩的岩石学特征。
3、泥岩的分类、常见类型及岩石学特征。
二、目的要求
详细观察岩屑砂岩、粉砂岩和泥质岩的标本和薄片，掌握岩石的主要岩性特征。
观察时应注意以下几点：
1、颜色、硬度、致密程度及构造特征。
2、区分碎屑颗粒，基质和胶结物三种基本结构组分，测定其百分含量。
3、辩认岩浆岩岩屑、沉积岩岩屑和变质岩岩屑三种基本岩屑类型。
4、区分碎屑种类、分别测定各种碎屑颗粒的粒径、圆度、分选性及百分含量。
5、重矿物的种类和数量。
填隙物和胶结类型。
三、标本和薄片
1.岩屑砂岩
B13-3005B13-3010
B13-3006B13-3008B13-3007
2.粉砂岩
B14-013B14-001
3.泥质岩
B2-2002（灰绿色泥岩）
B2-2006（黄色页岩）
B38-2002（油页岩）
B2-2024（碳质页岩）
四、作业
系统鉴定B13-3007标本和薄片，全面描述并定出岩石名称。
实习六碎屑岩粒度分析
一、预习内容
1、粒度分析的及基本原理。
2、筛析的操作方法及资料整理的常规方法。
二、目的和方法
1、参观砂样的筛析，了解筛析法。
2、通过粒度分析资料作图，求参数，掌握粒度分析资料的整理方法。
三、内容和要求
1、参观砂样的筛析操作方法
2、整理粒度分析资料。
四、作业
1、根据粒度分析资料作出累积曲线、频率曲线、直方图和概率曲线图（用正态概率座标纸作图）。
2、从概率曲线上读出下列数值：
Φ1、Φ5、Φ16、Φ25、Φ50、Φ75、Φ84、Φ95；求参数：
SK、Kg。
3、按粒度分析资料统计表所列，依次计算，求出XΦ、δΦ。
实习七火山碎屑岩
一、预习内容
1、火山碎屑岩的分类及岩石类型。
2、常见火山碎屑岩的岩石学特征。
二、目的要求
详细观察各种火山碎屑岩的标本和薄片，掌握火山碎屑岩的基本特征。
在观察中应特别注意其颜色、断口、比重、火山碎屑物质及火山碎屑结构等。
三、标本及薄片
B11-1020火山角砾岩
B11-2003晶屑玻屑凝灰岩
B11-2017石屑凝灰岩
B11-2034（或B11-2057）晶屑凝灰岩
B11-2043（或B11-2059）玻屑凝灰岩
B11-2040（或B11-2055）熔结凝灰岩
B11-火山弹
四、作业
系统鉴定B11-2055标本和薄片，全面描述并定出岩石名称。
实验八碳酸盐岩的结构
一、预习内容
1、碳酸盐岩的粒屑结构
2、碳酸盐岩的基本组分
二、目的要求
观察标本和薄片（主要是观察薄片），认识碳酸盐岩的基本结构组分。
注意区分各种粒屑、鲕粒和核形石以及不同期的亮晶胶结物。
三、标本和薄片
1.颗粒
①鲕粒B36-1018B36-1065B36-1014B36-1082B36-1044B36-1063
②生物碎屑B36-1080B36-1043B36-1071B36-1079B36-3001
③内碎屑B36-1020B36-1083B36-金4f
④核形石B36-1047（示教）或B36-1065
⑤球粒B36-金4f（示教）或B36-1081
⑥海绿石石灰岩B36-1021B36-1061
2.灰泥（泥晶）
B36-1124B36-1079B36-3005B36-1075
3.亮晶胶结物
B36-1018B36-1065
四、作业
绘图说明B36-1018或B36-1065的结构组分。
实验九碳酸盐岩的系统鉴定
一、预习内容
1、碳酸盐岩的分类及常见类型。
2、用茜素红—S进行薄片染色的基本原理。
二、目的要求
1、观察几种常见的碳酸盐岩标本和薄片，掌握其主要特征，定出岩石名称。
2、用茜素红-S染色法区分方解石和白云石，进而了解白云石化特征。
三、标本和薄片
1、石灰岩
①泥晶灰岩B36-1124B36-3005B36-1075B36-1079
②粒屑灰岩B36-1018B36-1065B36-1083
③生物碎屑灰岩B36-1071B36-1080B36-3001B36-1043
2、白云质灰岩
B36-1075B36-1079B36-1081B36-金4f
3、白云岩
B36-2006B36-2017B36-2014B36-2015
四、茜素红-S染色鉴定
用茜素红-S染液对薄片B36-金4f（无盖玻璃）进行染色鉴定。
详细观察各处组分及白云石化特征。
五、作业
系统鉴定薄片B36-金4f或B36-1079，全面描述并定出岩石名称。
实验十硅质岩、铝质岩、铁质岩、锰质岩、磷质岩和蒸发岩
一、预习内容
1、硅质岩的岩石学特征。
2、铝质岩、铁质岩、锰质岩、磷质岩和蒸发岩的岩石学特征。
二、目的要求
详细观察标本和薄片，重点观察并掌握硅质岩和蒸发岩最基本的岩性特征。
三、标本和薄片
1.硅质岩
①碧玉岩B34-018或B34-011
②燧石岩B34-012或B34-014，B34-015
③硅藻土B34-017或B34-016
2．铝质岩
铝土矿B31-023B34-024
3．铁质岩
①鲕状赤铁矿B32-1001
②菱铁矿B32-2002
③球粒状菱铁矿B32-2007或B32-2008
4．锰质岩
①菱锰矿B33-001B33-006
②已风化的菱锰矿B33-002
5．磷质岩
①磷块岩B36-001或B35-006
②假鲕状磷块岩B35-003
6．蒸发岩
①硬石膏岩B37-001B37-007
②石膏岩B37-003
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